AVT

735

Regulator impulsowy DC
Sterownik wiertarki modelarskiej
Bezstratny œciemniacz ¿arówek

Zasilanie mo¿e pochodziæ z akumulatora lub zasilacza sieciowego o odpowiedniej wydajnoœci
pr¹dowej. Obci¹¿eniem mo¿e byæ dowolny silnik pr¹du sta³ego lub ¿arówka. Dziêki pracy
impulsowej, w uk³adzie prawie nie wystêpuj¹ straty energii. Tranzystor steruj¹cy nie wymaga
radiatora. Uk³ad sprawdza siê doskonale do regulacji obrotów wiertarki modelarskiej. Podczas
ma³ych obrotów zapewnia pracê narzêdzia ze stosunkowo du¿ym momentem obrotowym.

Prosty i niezawodny regulator w³¹czany miedzy Ÿród³o zasilania a odbiornik.

Rekomendacje: uk³ad polecany modelarzom i elektronikom w³asnorêcznie przygotowuj¹cym
p³ytki drukowane

W³aœciwoœci

• do regulacji obrotów wiertarek modelarskich
• mo¿liwoœæ sterowania jasnoœci¹ ¿arówki 6...24 V i mocy do 100 W
• mo¿liwoœæ optymalizacji parametrów do konkretnego urz¹dzenia wspó³pracuj¹cego
• maksymalny pr¹d wyjœciowy 10 A
• sprawnoœæ: bliska 100%
• regulacja przebiegu wyjœciowego – p³ynna, regulowana potencjometrem
• zasilanie: 6...25 VDC

AVT 735 Regulator impulsowy DC. Sterownik wiertarki modelarskiej. Bezstratny œciemniacz ¿arówek

1

2

Bramki U1A, U1B pracuj¹ w uk³adzie klasycznego dwubramkowego generatora. Rezystor R1 pe³ni
jedynie rolê ochronn¹. Czêstotliwoœæ wyznacza pojemnoœæ C2, ewentualnie C3 oraz rezystancja
potencjometru PR1 wraz z R2, R3. Po³¹czone równolegle bramki U1C, U1D steruj¹ tranzystorem
MOSFET T1. Rezystor R4 nie jest potrzebny w uk³adzie, gdy T1 to tranzystor MOSFET. W wersji
podstawowej jest zast¹piony zwor¹ a przewidziano go w uk³adzie tylko na okolicznoœæ, gdyby ktoœ
zamiast MOSFET-a chcia³ zastosowaæ „darlingtona” NPN, np..: BD649. Wtedy dla ograniczenia
pr¹du bazy rezystor R4 powinien mieæ wartoœæ 1…2,2k

W

.

Potencjometr PR1 pozwala zmieniaæ wspó³czynnik wype³nienia generowanego przebiegu w
bardzo szerokich granicach od oko³o 1% do oko³o 99%. Przebieg impulsowy podany na bramkê T1
cyklicznie otwiera i zamyka tranzystor T1, a œrednia moc dostarczana do odbiornika do³¹czonego do
z³¹cza Z2 jest zale¿na od wspó³czynnika wype³nienia przebiegu z generatora. W ten sposób
potencjometr PR1 umo¿liwia p³ynn¹ regulacjê mocy dostarczanej do odbiornika.
W³¹czona „odwrotnie” dioda D4 jest niezbêdna przy wspó³pracy z obci¹¿eniem o charakterze
indukcyjnym (w praktyce – z silnikami). Bez diody D4 na drenie tranzystora T1 w chwili jego
wy³¹czania pojawia³yby siê impulsy dodatnie o napiêciu znacznie wiêkszym ni¿ napiêcie
zasilaj¹ce. Mia³yby one amplitudê kilkudziesiêciu woltów, wyznaczon¹ przez w³aœciwoœci
tranzystora T1. Dziêki pracy impulsowej, straty w tranzystorze T1 s¹ niewielkie i nie wymaga on
radiatora nawet przy pr¹dach rzêdu kilku amperów, czyli mocach obci¹¿enia nawet do 100W.
Nale¿y pamiêtaæ, ¿e uk³ad jest regulatorem mocy, a nie stabilizatorem obrotów silnika, wiêc obroty
silnika bêd¹ zale¿ne od jego obci¹¿enia.
UWAGA! Uk³ad reguluje moc w sposób impulsowy, podaj¹c na obci¹¿enie przebieg prostok¹tny.
Przebieg taki mo¿e byæ Ÿród³em zak³óceñ elektromagnetycznych. Dla zminimalizowania zak³óceñ
nale¿y stosowaæ mo¿liwie krótkie po³¹czenia miêdzy sterownikiem, a obci¹¿eniem. Przewód
po³¹czeniowy powinien mieæ postaæ skrêtki (zwyk³e dwie skrêcone ze sob¹ ¿y³y). Zaleca siê te¿
dodatkowo do³¹czenie kondensatora elektrolitycznego (zestawu kondensatorów) o pojemnoœci
1000…10000

m

F do z³¹cza zasilania Z1.

W uk³adzie przewidziano dodatkowy kondensator C3, do³¹czany za pomoc¹ zwory J1. Do³¹czenie
tego kondensatora przez na³o¿enie jumpera na ko³ki J1 powoduje zmniejszenie czêstotliwoœci pracy
generatora z oko³o 700Hz na oko³o 25Hz. Jest to korzystne z uwagi na generowane zak³ócenia
elektromagnetyczne. W niektórych zastosowaniach tak du¿e obni¿enie czêstotliwoœci mo¿e okazaæ
siê niedopuszczalne (np. mo¿e powodowaæ zauwa¿alne migotanie ¿arówki). Wtedy mo¿na we
w³asnym zakresie dobraæ pojemnoœæ C3.

Opis uk³adu

Rys. 1 Schemat elektryczny

AVT 735 Regulator impulsowy DC. Sterownik wiertarki modelarskiej. Bezstratny œciemniacz ¿arówek

100k

100k

C4
100nF

C4
100nF

3

Rys. 2 Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej

Monta¿ i uruchomienie

Schemat regulatora pokazany jest na rysunku 1, a wygl¹d p³ytki przedstawiaj¹ rysunek 2. Podzespo³y
nale¿y wlutowaæ w p³ytkê drukowan¹, najlepiej wed³ug kolejnoœci podanej w wykazie elementów. Na
pocz¹tek w miejsce R4 nale¿y wlutowaæ zworê, potem kolejno montowaæ coraz wiêksze elementy. Podczas
monta¿u nale¿y zwracaæ szczególn¹ uwagê na sposób wlutowania elementów biegunowych: kondensatora
elektrolitycznego, diod, tranzystora oraz uk³adu scalonego, którego wyciêcie w obudowie musi odpowiadaæ
rysunkowi na p³ytce drukowanej. Kondensator C4 nale¿y zamontowaæ lutuj¹c go bezpoœrednio do
wyprowadzeñ 13 i 14 uk³adu U1. Widok tak zamontowanego kondensatora ilustruje fotografia poni¿ej. Po
zmontowaniu uk³adu trzeba bardzo starannie skontrolowaæ, czy elementy nie zosta³y wlutowane w
niew³aœciwym kierunku lub w niew³aœciwe miejsca oraz czy podczas lutowania nie powsta³y zwarcia
punktów lutowniczych. Po skontrolowaniu poprawnoœci monta¿u mo¿na do³¹czyæ zasilacz (najlepiej
9…15V) oraz obci¹¿enie, np. ¿arówkê. Uk³ad bezb³êdnie zmontowany ze sprawnych elementów od razu
bêdzie poprawnie pracowa³. Sterownik w czasie pracy pobiera znikomy pr¹d: przy zasilaniu napiêciem 12V
oko³o 0,5mA, przy 9V ok. 0,3mA, a przy 6V poni¿ej 0,2mA.

AVT 735 Regulator impulsowy DC. Sterownik wiertarki modelarskiej. Bezstratny œciemniacz ¿arówek

Wykaz elementów

W kolejnoœci lutowania:

1

zwora zamiast R4

2

R1 – 1k

W

(br¹z-czar.-czerw.-z³oty)

3

R2 – 1k

W

(br¹z-czar.-czerw.-z³oty)

4

R3 – 1k

W

(br¹z-czar.-czerw.-z³oty)

5

R5 – 1k

W

(br¹z-czar.-czerw.-z³oty)

6

D1 – 1N4148 lub podobna!

7

D2 – 1N4148 lub podobna!

8

D3 – dioda Zenera 12…15V!

9

podstawka 14-pin pod uk³ad scalony U1!

10

C4 - 100nF (SMD lutowany od strony druku do wyprowadzeñ 13 i 14 U1)

11

PR1 – potencjometr obrotowy 100k

W

/A z ga³k¹

12

C2 – 22nF (mo¿e byæ oznaczony 223)

13

J1 2 szpilki goldpin

14

C3 – 470nF MKT (mo¿e byæ oznaczony 0.47)

15

Z1 z³¹cze ARK-2

16

Z2 z³¹cze ARK-2

17

C1 – 100

m

F/25V!

18

D4 – 1N5822!

19

T1 – BUZ10 (BUZ11, IRF540)!

20

na³o¿yæ jumper na ko³ki J1

21

w³o¿yæ do podstawki uk³ad scalony CMOS 4011!

M o n t u j ¹ c e l e m e n t y
oznaczone wykrzyknikiem
z w r ó æ u w a g ê n a i c h
biegunowoϾ.

Pomocne mog¹ okazaæ siê ramki z
rysunkami wyprowadzeñ i symbolami
tych elementów na p³ytce drukowanej
o r a z f o t o g r a f i e z m o n t o w a n y c h
zestawów.

!

!

Katoda

G

G

S D G

D

S

S

D

4

Dzia³ pomocy technicznej:

tel.:[phone]
[e-mail]

Producent:

AVT-Korporacja sp. z o.o.
ul. Leszczynowa 11
03-197 Warszawa

tel.: [phone]
fax: [phone]

Zestaw powsta³ na podstawie projektu o tym samym tytule opublikowanego w Elektronice dla Wszystkich 3/05

www.elportal.pl

Oferta zestawów do samodzielnego monta¿u dostêpna jest na stronie internetowej www.sklep.avt.pl

AVT 735 Regulator impulsowy DC. Sterownik wiertarki modelarskiej. Bezstratny œciemniacz ¿arówek

1

2

3

4